¿A dónde va toda la energía consumida por una CPU?
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¿A dónde va todo el consumo de energía de una CPU? ¿Toda la energía consumida por la CPU de la PC se transforma en calor? ¿O se transforma en parte en calor y en parte en otro tipo de energía?
Hay personas y empresas que usan el calor de la computadora para calentarse en invierno.
Ciro Santilli 冠状 病毒 审查 六四 事件 法轮功
Respuestas:
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En la CPU todo es calor. Es el cambio de 0 a 1 y viceversa (que en última instancia es lo que hace una computadora) lo que consume la energía, porque la carga tiene que moverse de un lugar a otro, y es esta corriente (carga en movimiento) a través de la resistencia la que causa calor. P=I2×R
Idealmente, una computadora que no realiza ninguna tarea no consume energía, pero siempre hay pequeñas fugas de carga y en un procesador de mil millones de transistores como un Pentium esa combinación de pequeñas fugas aún causa muchas pérdidas de energía.
No todo es calor. Hay algo de radiación electromagnética. Parte de la energía se destina a la conducción de líneas IO, que pueden estar conectadas a los LED. Es casi completamente calor.
Phil Frost
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@PhilFrost: al final, la radiación electromagnética será capturada por una partícula cuya temperatura aumentará debido al evento.
Johan.A
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En ese caso, toda la energía se va al calor y finalmente moriremos . Supongo que eso no es falso, pero cuando pregunto "¿a dónde va la energía consumida por un motor?", No espero que la respuesta sea "Todo es calor. Quizás mueva algunas cosas, pero finalmente la fricción lo convertirá en calor."
Phil Frost
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@PhilFrost: tienes razón, por supuesto. Sin embargo, la energía consumida por un LED es solo para una pequeña parte convertida en luz. La mayor parte es nuevamente calor, aumento de temperatura, que se irradiará (¡radiación electromagnética!) Como ondas IR :). Paz.
Johan. A
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@PhilFrost, se podría argumentar que la CPU no consume la energía de los LED. Sin embargo, pasa a través de él, y al pasar solo causa calor.
Federico Russo
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La energía eléctrica enviada a casi (*) cualquier CPU basada en CMOS a través de sus pines VCC y GND va a 3 lugares:
La energía eléctrica sale de la CPU a través de sus pines de salida para controlar los requisitos de "energía real" de los dispositivos externos. Los LED, resistencias de balasto LED, líneas de transmisión, resistencias de polarización de línea de transmisión, resistencias de terminación de línea de transmisión, etc. son ejemplos. Esos dispositivos externos nunca son 100% eficientes, por lo que parte o la mayor parte de esa energía se convierte en calor, lo que hace que esos dispositivos externos sean más cálidos. (Una gran cantidad de corriente fluye a través de los transistores en el anillo de almohadilla de E / S, pero el voltaje relativamente pequeño a través de esos transistores). Esta es a menudo la mayor fracción de energía en las CPU de baja potencia que controlan muchos LED.
La energía eléctrica se convierte en calor en los transistores en el anillo de almohadilla de E / S que conduce (carga y descarga) capacitancia externa. La capacitancia parásita de las trazas de PCB, la capacitancia de puerta pequeña de los pines de entrada de RAM y otros chips CMOS, la capacitancia de compuerta grande de grandes FET discretos, etc., son ejemplos de tal capacitancia externa. Durante cada ciclo de carga / descarga, toda la energía que se almacenó temporalmente en esa capacitancia se disipa como calor en el canal de los transistores de almohadilla de E / S de la CPU. (Los detalles instantáneos de dónde va la energía durante ese ciclo son más complicados).
(Del mismo modo, los pines de entrada de la CPU generalmente son accionados por transistores en el anillo de almohadilla de E / S de algún chip externo. Durante cada ciclo de carga / descarga, toda la energía que se almacenó temporalmente en la capacitancia dentro de la CPU se disipa como calor en el canal de los transistores de almohadilla de E / S de ese chip externo. En otras palabras, no entra o sale energía neta a través de los pines de entrada de la CPU).
La energía eléctrica se convierte en calor en los transistores de núcleo interno que impulsan (carga y descarga) la capacitancia de la puerta de otros transistores internos. Nuevamente, durante cada ciclo de carga / descarga, toda la energía que se almacenó temporalmente en esa capacitancia se disipa como calor en el canal de los transistores de núcleo interno. Esta es la mayor fracción de energía en las CPU de escritorio de alta potencia.
(*) Algunos investigadores han construido dispositivos lógicos de reciclaje de energía (incluidas las CPU Tick, FlatTop y Pendulum) que, en lugar de disipar en forma de calor toda la energía almacenada temporalmente en la capacidad interna y externa, devuelve la mayor parte de esa energía al fuente de alimentación .
Respuestas:
En la CPU todo es calor. Es el cambio de 0 a 1 y viceversa (que en última instancia es lo que hace una computadora) lo que consume la energía, porque la carga tiene que moverse de un lugar a otro, y es esta corriente (carga en movimiento) a través de la resistencia la que causa calor.P=I2×R
Idealmente, una computadora que no realiza ninguna tarea no consume energía, pero siempre hay pequeñas fugas de carga y en un procesador de mil millones de transistores como un Pentium esa combinación de pequeñas fugas aún causa muchas pérdidas de energía.
fuente
La energía eléctrica enviada a casi (*) cualquier CPU basada en CMOS a través de sus pines VCC y GND va a 3 lugares:
La energía eléctrica sale de la CPU a través de sus pines de salida para controlar los requisitos de "energía real" de los dispositivos externos. Los LED, resistencias de balasto LED, líneas de transmisión, resistencias de polarización de línea de transmisión, resistencias de terminación de línea de transmisión, etc. son ejemplos. Esos dispositivos externos nunca son 100% eficientes, por lo que parte o la mayor parte de esa energía se convierte en calor, lo que hace que esos dispositivos externos sean más cálidos. (Una gran cantidad de corriente fluye a través de los transistores en el anillo de almohadilla de E / S, pero el voltaje relativamente pequeño a través de esos transistores). Esta es a menudo la mayor fracción de energía en las CPU de baja potencia que controlan muchos LED.
La energía eléctrica se convierte en calor en los transistores en el anillo de almohadilla de E / S que conduce (carga y descarga) capacitancia externa. La capacitancia parásita de las trazas de PCB, la capacitancia de puerta pequeña de los pines de entrada de RAM y otros chips CMOS, la capacitancia de compuerta grande de grandes FET discretos, etc., son ejemplos de tal capacitancia externa. Durante cada ciclo de carga / descarga, toda la energía que se almacenó temporalmente en esa capacitancia se disipa como calor en el canal de los transistores de almohadilla de E / S de la CPU. (Los detalles instantáneos de dónde va la energía durante ese ciclo son más complicados).
(Del mismo modo, los pines de entrada de la CPU generalmente son accionados por transistores en el anillo de almohadilla de E / S de algún chip externo. Durante cada ciclo de carga / descarga, toda la energía que se almacenó temporalmente en la capacitancia dentro de la CPU se disipa como calor en el canal de los transistores de almohadilla de E / S de ese chip externo. En otras palabras, no entra o sale energía neta a través de los pines de entrada de la CPU).
La energía eléctrica se convierte en calor en los transistores de núcleo interno que impulsan (carga y descarga) la capacitancia de la puerta de otros transistores internos. Nuevamente, durante cada ciclo de carga / descarga, toda la energía que se almacenó temporalmente en esa capacitancia se disipa como calor en el canal de los transistores de núcleo interno. Esta es la mayor fracción de energía en las CPU de escritorio de alta potencia.
(*) Algunos investigadores han construido dispositivos lógicos de reciclaje de energía (incluidas las CPU Tick, FlatTop y Pendulum) que, en lugar de disipar en forma de calor toda la energía almacenada temporalmente en la capacidad interna y externa, devuelve la mayor parte de esa energía al fuente de alimentación .
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